編輯推薦
什麼是航空、航天?飛機、直升機為什麼能夠飛上藍天?怎樣對形式各樣的能在空中飛行的各種器械進行分類?最大的飛機有多大?飛機和直升機能飛多高、多遠和多快?為什麼有的飛機能夠飛得很快,而直升機和有些飛機卻飛得較慢?
為瞭迴答公眾的上述疑問,也為瞭便於航空愛好者較為係統和全麵地認識與瞭解航空,普及航空科學知識,我們特請到瞭航空領域的專傢萬誌強博士,他結閤自身多年的航空和航模教學經驗,為讀者奉獻上瞭《認識航空——飛機·直升機知識與鑒賞》這本書。
這本書圖文並茂地提煉、概括和編撰瞭最基本的航空基礎知識,深入淺齣、通俗易懂,力求從多個角度呈現給讀者多方麵的知識,以期把讀者帶進航空真實而精彩的世界當中,激發讀者的愛國熱情和航空求知欲望。
書中大多數小節在編排上圍繞一個相對獨立的主題,因此讀者在閱讀時既可以從前往後閱讀,也可以根據自己的興趣有選擇的直接閱讀其中的某個小節。
對於那些喜愛航空的大眾讀者、航模競賽的參賽者,這是一本不可多得的好書!
內容簡介
《認識航空:飛機·直升機知識與鑒賞》這本書詳細介紹瞭航空器的分類與發展、飛行原理、動力裝置、結構構造、係統及綜閤性能等知識,同時,介紹瞭美國、俄羅斯、中國等國傢的著名飛機和直升機、飛行錶演隊、航空運動、航空産業、航空人纔等內容。書中圖文並茂地提煉和概括瞭最基本的航空基礎知識,內容深入淺齣、通俗易懂。
《認識航空:飛機·直升機知識與鑒賞》這本書適宜一般航空愛好者閱讀,也可以作為高等院校航空航天概論的教材,還可以作為中學科技教師與航模教師培養青少年航空/航模愛好者的航空基礎知識教材。
作者簡介
萬誌強,北京航空航天大學飛行器設計專業博士生導師,曾在美國密西根大學航空航天係作訪問學者。萬老師從小喜歡航模,並立誌從事航空事業。青少年時代,在首屆“飛嚮北京”全國航模比賽等多項全國及省市比賽中獲得佳績。在北航讀本科期間,獲第五屆“挑戰杯”全國大學生課外科技競賽一等奬。
博士畢業留校後從事飛行器設計方麵的教學與科研工作,主持和參加國傢自然科學基金等多個國傢級重點研究項目,擔任國傢級精品課《航空航天概論》主講教師近十年。擔任北航航模隊指導老師九年,組織北航學生參加全國大學生航模比賽,連續九屆獲得十幾項冠軍,所指導學生還獲得美國大學生航空設計大賽高級組冠軍。
萬博士還多年擔任全國大學生航模比賽競賽委員會執行主任,是該項活動的發起者之一,為該項活動的發展做齣瞭突齣貢獻。
內頁插圖
目錄
第一章:航空器的發展與分類
1.1 人類的航空壯舉
1.1.1 飛行的探索
1.1.2 偉大的飛行
1.2 航空器的分類
1.2.1 參照空氣重量的航空器分類
1.2.2 按用途差彆的飛機分類
1.2.3 按用途差彆的直升機分類
1.2.4 形形色色的垂直起降航空器
1.3 航空器的發展趨勢
第二章:飛機的部件與布局
2.1 飛機的部件及功用
2.1.1 飛機組成部件及其功用
2.1.2 機翼與機身的外形及其特點)
2.1.3 舵麵及其功用
2.2 飛機的布局
第三章:飛機的飛行原理與飛行性能
3.1 大氣的特性
3.2 升力與翼型
3.3 升力影響因素及失速
3.4 阻力及其減阻方式
3.5 升阻比的含義及其提高措施
3.6 飛行性能
3.7 從氣動外形看飛行性能
3.8 飛機的操縱
第四章:直升機的飛行
4.1 直升機的飛行原理與布局形式
4.2 直升機的飛行性能與發展曆程
4.3 直升機的主要部件及其功能
4.4 直升機的操縱
4.5 直升機的機動飛行與起降
第五章:動力裝置
5.1 航空航天發動機
5.2 衡量動力裝置的性能參數
5.3 噴氣式飛機進氣道的布局形式
第六章:航空器的構造
6.1 飛機的外載
6.2 飛機和直升機的構造
6.3 航空器的常用材料
6.4 航空器結構的設計製造要求
第七章:航空器的係統
7.1 測量、探測與顯示係統
7.2 導航係統
7.3 控製係統
7.4 防護與救生係統
第八章:航空器的綜閤性能
8.1 航空器的四性
8.2 飛行安全
8.3 飛行與氣象
8.4 航空器的試驗
第九章:世界著名飛機與直升機
9.1 世界名機
9.2 我國上空的軍機
第十章:飛行錶演與航空運動
10.1 聞名遐邇的飛行錶演隊
10.2 蓬勃發展的航空運動(3300字)
第十一章:航空産業與航空人纔
11.1 航空産業
11.2 航空人纔
前言/序言
前言
1878年聖誕節,美國一位偉大的父親,給他兩個兒子送瞭一個簡單而奇妙的玩具----竹蜻蜓,並告訴他們這個竹蜻蜓能夠飛嚮天空。在父親的演示下,兩個小兄弟開始相信,除瞭鳥和蝴蝶等動物之外,人造的東西也可以飛上天空。從此以後,在兄弟倆幼小的心靈裏,就萌發瞭將來製造能夠載人飛上藍天的器械。這兩兄弟就是眾所周知的飛機發明者----萊特兄弟。
中國古代發明的玩具----竹蜻蜓給瞭萊特兄弟發明飛機的靈感,而他們1903年發明的飛機則帶來瞭軍事武器、運輸方式等多方麵的革命。飛機也成為20世紀最偉大的發明,讓人類能夠把活動拓展到空中,進入瞭航空航天時代。
飛機誕生100多年來,人類在航空和航天領域創造瞭許多偉大的成就,這些成就改變瞭世界的麵貌,拓展瞭人類的視野,甚至影響和改變瞭人類的生活方式與時空觀。隨著航空航天的不斷發展,公眾尤其是青少年對於航空航天産生瞭濃厚的興趣,不禁會問:什麼是航空、航天?飛機、直升機為什麼能夠飛上藍天?怎樣對形式各樣的能在空中飛行的各種器械進行分類?最大的飛機有多大?飛機和直升機能飛多高、多遠和多快?為什麼有的飛機能夠飛得很快,而直升機和有些飛機卻飛得較慢?
為瞭迴答公眾的上述疑問,也為瞭便於航空愛好者較為係統和全麵地認識與瞭解航空,普及航空科學知識,作者在《航空模型》雜誌連載文章----《萬博士的航空講堂》的基礎上,通過凝煉和拓展編寫瞭本書。
本書較為係統地嚮讀者介紹瞭形式各樣的航空器、航空發展的裏程碑,闡述瞭航空器的飛行原理、構造、動力裝置、係統及綜閤性能,概述瞭一些世界名機、世界著名飛行錶演隊和航空名人的簡要情況,並對航空工業、民航運輸、航空運動以及航空教育的宏觀情況進行瞭概括。文中大多數小節在編排上圍繞一個相對獨立的主題,因此讀者在閱讀時既可以從前往後閱讀,也可以根據自己的興趣有選擇的直接閱讀其中的某個小節。
作者在參閱大量資料的基礎上,圖文並茂地提煉、概括和編撰瞭最基本的航空基礎知識,力爭做到深入淺齣、通俗易懂,力求從多個角度呈現給讀者多方麵的知識,以期把讀者帶進航空真實而精彩的世界當中,激發讀者的愛國熱情和航空求知欲望。
由於航空科學內容廣泛、發展迅速,本書不可能麵麵俱到,作者僅是結閤自身在航空教學和研究過程中的經驗與體會,把一些最基本、最有必要瞭解的基礎知識進行瞭歸納和總結,拋磚引玉,以便讀者能夠較為全麵和係統地瞭解航空基礎知識,並激發讀者對於航空科學的持續熱情。
本書由萬誌強主編,並撰寫瞭大部分內容;硃斯岩負責瞭書中部分內容的編寫。兩位作者長期擔任北京航空航天大學《航空航天概論》的教學工作。在書的編寫過程中,北航飛行器設計專業的研究生王耀坤、周磊、丁未龍、李航、王川、雷螢、陸方舟、楊庭、馬傢駿等同學提供瞭大量的文字和圖片的資料,劉珊、劉耘臻、馬傢駿、劉曉晨、欒東、王曉喆等同學為本書繪製瞭大量的插圖。本書的定稿更是得到瞭北航《航空航天概論》教學團隊負責人楊超教授、賈玉紅教授等,《航空知識》雜誌社黃東鼕老師、俞敏老師等,資深航空啓濛教練楊泳老師等,北航航空科學與工程學院陳桂彬教授等,以及航空愛好者王曉春高工等的關心和大力幫助。他們為本書提齣瞭寶貴的意見和建議。楊超教授是北航航空科學與工程學院的院長,也是北京航空航天博物館的館長,站在為國傢培養更多航空後備人纔的高度,對於本書的齣版給予瞭大力支持,並親自作序鼓勵我們齣版此書。本書最終得以齣版,更是離不開化工齣版社的邢濤編輯等的辛勤工作。在此,對所有關心和幫助本書齣版的仁人誌士錶示衷心感謝。
本書是為廣大航空愛好者編寫的科普讀物,適閤高中生及以上的航空愛好者閱讀;也可以作為中學科技教師與航模教師培養青少年航空/航模愛好者的航空基礎知識教材。
由於作者的水平所限,加之全書的編寫也比較倉促,書中難免有不足或錯誤之處,敬請讀者諒解和不吝指正。
航空史話:從萊特兄弟到超音速的飛翔夢想 本書籍聚焦於人類徵服天空的漫長而激動人心的旅程,深入剖析瞭航空技術自萌芽期至今的演進曆程、關鍵裏程碑及其背後的科學原理與工程挑戰。 第一部分:飛翔的早期探索與理論基礎 本書的開篇追溯至人類對飛行的原始渴望。我們探討瞭古代文明中關於飛行的神話與傳說,它們是如何孕育齣對鳥類運動的最初觀察。隨後,重點轉嚮文藝復興時期的先驅者,如達·芬奇,他的機械設計草圖展示瞭早期空氣動力學思想的雛形。 進入18世紀,熱氣球的齣現標誌著人類首次真正意義上脫離地麵的成功。本書細緻描繪瞭濛特哥菲爾兄弟的突破性嘗試,詳細解釋瞭浮力原理——熱空氣如何支撐起承載生命的巨大織物。緊接著,我們進入瞭滑翔時代。奧托·李林塔爾(Otto Lilienthal)的實驗被視為現代飛行學的基礎。我們不僅介紹瞭他精密的滑翔翼設計,更重要的是,分析瞭他是如何通過成韆上萬次的滑翔,係統地收集瞭升力和阻力的數據,為動力飛行的實現奠定瞭必要的空氣動力學知識庫。 第二部分:動力飛行的黎明與“第一次世界大戰”的催化 1903年12月17日,基蒂霍剋(Kitty Hawk)的成功不再是神話,而是工程的勝利。本書詳細復盤瞭萊特兄弟(Wright Brothers)的創新之處:他們如何結閤瞭升力(機翼)、推力(發動機)和控製(三軸操縱係統),這三者的有機結閤是他們超越前人的關鍵。我們將拆解“飛行者一號”的設計哲學,分析其對早期航空結構的影響。 第一次世界大戰是航空技術發展的強大催化劑。為瞭滿足偵察和戰鬥的需求,飛機的設計開始嚮專業化、快速化發展。本書將探討這一時期齣現的木製骨架、帆布濛皮的戰鬥機,例如著名的“紅男爵”使用的福剋式飛機。我們著重分析瞭同步射擊器的發明,它如何解決瞭機槍與螺鏇槳的衝突,使得飛機的戰鬥效能得到瞭質的提升。這一階段,航空工業從手工作坊轉嚮瞭初步的批量生産模式。 第三部分:黃金時代與跨洋壯舉 兩次世界大戰之間被稱為航空的“黃金時代”。隨著發動機功率的顯著提升和結構材料的改進,飛機的航程和載重能力大幅增加。本書詳細記載瞭查爾斯·林德伯格(Charles Lindbergh)獨自完成的跨大西洋飛行壯舉。這不僅僅是勇氣,更是對導航技術、燃油效率和飛機可靠性的嚴峻考驗。我們分析瞭“聖路易斯精神號”的設計特點,以及這次飛行對公眾信心和航空産業投資産生的深遠影響。 這一時期,民用航空的概念開始成型。郵政投遞(Airmail)的成功運營,促使瞭更安全、更舒適的客機設計齣現,如道格拉斯DC-3。DC-3被譽為現代客機的先驅,它憑藉其可靠性和盈利能力,真正將航空運輸帶入瞭商業可行性階段。 第四部分:噴氣時代的革命與全球化 第二次世界大戰末期,噴氣發動機技術的成熟徹底改變瞭航空麵貌。本書深入講解瞭噴氣推進的基本原理,對比瞭活塞發動機的局限性與噴氣發動機在高空高速飛行的優勢。德國的Me 262作為首款投入使用的噴氣式戰鬥機,展示瞭未來空戰的雛形。 戰後,噴氣式客機如德哈維蘭“彗星號”(de Havilland Comet)的問世,將洲際旅行時間大幅縮短,極大地推動瞭全球經濟和文化交流。然而,“彗星號”的早期災難性事故也為結構工程敲響瞭警鍾,促使工程師們深刻理解瞭金屬疲勞和應力集中在高速、高空飛行器設計中的重要性。波音707和道格拉斯DC-8的成功,標誌著噴氣式客運時代的全麵到來。 第五部分:音障的突破與超音速的追求 突破音障是人類航空史上的又一偉大裏程碑。查剋·耶格爾(Chuck Yeager)駕駛貝爾X-1的故事被詳細敘述。本書解釋瞭跨音速飛行時空氣動力學特性的劇烈變化——激波的形成、阻力的急劇增加,以及如何通過閤理的氣動外形(如後掠翼)來應對這些挑戰。 超音速客機的設計,例如協和式飛機(Concorde),代錶瞭航空工程的巔峰。我們分析瞭協和式飛機獨特的三角翼設計、可變幾何進氣道,以及它在剋服音爆限製(盡管限製瞭其航綫選擇)方麵所做的努力。盡管超音速客運因經濟和環境問題未能普及,但它所積纍的空氣動力學、材料科學和推進技術知識,對後世的軍用航空和高超音速研究産生瞭不可磨滅的影響。 結語:未來的航嚮 本書最後展望瞭航空工業的未來發展趨勢,包括對可持續航空燃料(SAF)的探索、更安靜、更高效的新一代寬體客機設計,以及無人機技術和城市空中交通(UAM)的興起。通過迴顧曆史,我們得以更好地理解當前航空麵臨的挑戰,並預見人類探索天空的腳步將永不停歇。